2D Materialien

Der Fokus der Forschungsgruppe liegt auf dem Gebiet der Graphen- und hBN-Prozess- und Technologieentwicklung. Sie befasst sich sowohl mit grundlegenden Untersuchungen von Graphen und hBN als auch mit der Integration von neuartigen graphenbasierten Bauelementen in die Silizium-Technologieumgebung.

Einerseits ist es von größter Bedeutung, die morphologischen, kristallographischen, chemischen Eigenschaften und Wachstumsmechanismen von 2D-Materialien zu verstehen und zu kontrollieren. Andererseits werden die Entwicklungen von Graphenbauelementen auch unter Bedingungen durchgeführt, die der siliziumbasierten IC-Produktionsumgebung möglichst nahe kommen. Daher ist es unser Ziel, die Lücke zwischen der aktuellen Graphenforschung und modernsten 200-mm-CMOS-Technologien zu schließen. Eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Abteilungen Materialforschung und Technologie sowie Kooperationen mit nationalen und europäischen Partnern sind etabliert, um die Ergebnisse der 2D-Materialforschung zu sichern.

Forschungsziele

Forschung und Entwicklung von 2D-Materialien unter CMOS-kompatiblen Bedingungen
Identifikation und Bewältigung der integrativen Herausforderungen der Graphentechnologie
Design, Entwicklung und Herstellung von elektrooptischen Modulatoren, basierend auf Graphen

Forschungsschwerpunkte

quantenmechanische Modellierung der Wachstumsmechanismen von Graphen und hBN
Simulation und Modellierung der 2D-Bauelemente
Entwicklung von 200-mm-CVD-Prozessen für hochwertiges Graphen und hBN
physikalisches Verständnis der Substrat-Graphen-Grenzflächen
Entwicklung von hBN/Graphen/HBN-Heterostrukturen
erweiterte elektrische Charakterisierungen von 2D-Materialien
Einsatz neuer Charakterisierungswerkzeuge und -methoden für die 2D-Materialanalyse
Untersuchungen von Graphen-EA-Modulatoren und Graphen-Halbleiter-Dioden
Entwicklung neuer Ansätze für die Herstellung von graphenbasierten Bauelementen
Etablierung von 200-mm-generischen-Prozessen von Graphen in die CMOS-Pilotlinie